CN1729669A - 用于接收机驱动流式传输系统的多磁道提示技术 - Google Patents

用于接收机驱动流式传输系统的多磁道提示技术 Download PDF

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Abstract

提供一种接收机驱动流式传输方法。该方法包括在接收机104上从发射机102接收原始编码的视频流。在接收机104上测量可用的比特率。基于可用的比特速率，从接收机104向发射机102发送对不同编码的视频流和转换流的请求。在接收机104上从发射机102接收所请求的转换流。在接收机104上从发射机102接收所请求的编码的视频流。转换流132a－132f与编码的视频流130a－130c分开进行存储，并且每个转换流132a－132f和编码的视频流130a－130c都存储在互相分开的磁道中。以这种方式，转换流132a－132f可以脱机生成。还有，接收机104通过请求特定的转换流132a－132f和编码的视频流130a－130c来控制由发射机102提供的流。

Description

用于接收机驱动流式传输系统的多磁道提示技术
本发明一般涉及多磁道提示技术(multi-track hinting)和流式传输系统，并且特别涉及用于使用转换帧进行不可缩放视频编码的接收机驱动流式传输系统的多磁道提示技术及方法。
随着宽带因特网技术的快速发展，可以想象视频流式传输在不远的将来将成为主要的因特网应用。类似地，无线局域网(WLAN)产品不断下跌的费用已导致其日益增多地用于消费者家中。还有，虽然目前大多数WLAN被主要用于进行数据传输，但是由诸如IEEE 802.11a和IEEE 802.11g的新WLAN技术提供的更高带宽可以最终使它们越来越多地用于视频传输。进一步，未来的无线视频应用将不得不在一个开放的、分层的、因特网风格的网络上与有线主干网络和无线扩展设备一起工作。因此，必须使用公共协议横跨网络的有线和无线两部分进行传输。这些协议最有可能是基于因特网协议(IP)的现有协议的未来扩展。
结果，由于因特网和无线网络固有的资源共享性质，将来的多媒体通信将主要使用可用带宽信道。因此，如果在这种类型的网络上执行视频内容的流式传输，瞬时数据速率必须频繁地进行修整，以适合可用的资源。这可以通过可缩放编码方案以非常灵活的方式来实现。可缩放视频编码方案能够提供简单的并且灵活的框架，用于在多机种网络上的传输。
然而，为了提供所要求的调整以适应带宽变化、设备特性和用户要求，需要使用恰当的流式传输结构来发射利用不同数据速率编码的多个不可缩放视频。MPEG-4系统组已经开发并标准化了IP网络上不可缩放编码的视频的流式传输策略。然而，这个策略不能够有效地适应信道条件、复杂度约束和用户偏爱。此外，诸如这些的传统系统要求发射机负责把正确的转换帧插入视频流中，以完成平滑转换。
按照本发明，提供一种用于接收机驱动流式传输系统的使用转换帧进行不可缩放视频编码的多磁道提示技术和方法，基本上消除或减少与传统系统和方法相关的缺陷和问题。尤其，每个接收机都可以独立地调整它所接收的视频，以便最佳地适应它自己察觉到的网络条件。
按照本发明的一个实施方案，提供一种接收机驱动流式传输方法。该方法包括在接收机上接收来自发射机的原始编码的视频流。在接收机上测量可用的比特率。基于可用的比特率，从接收机向发射机发送对不同编码的视频流和转换流的请求。在接收机上从发射机接收所请求的转换流。在接收机上从发射机接收所请求的编码的视频流。
按照本发明的另一个实施方案，提供一种接收机驱动流式传输方法，该方法包括从发射机向接收机发射原始编码的视频流。在发射机上接收来自接收机的对不同编码的视频流和转换流的请求。从发射机向接收机发射所请求的转换流。从发射机向接收机发射所请求的编码的视频流。
本发明的一个或多个实施方案的技术优势包括提供改进的流式传输系统。在一个特定的实施方案中，以不同比特率编码的视频流和转换流被存储在单独的磁道上。以这种方式，接收机驱动流式传输系统被提供，该系统可以比发射机驱动流式传输系统更快地响应网络变化，由此取得更好的性能。这是由于每个接收机独立调整它所接收的视频以便最佳地适应它自己察觉到的网络条件的能力。
对于本领域技术人员来说，从下面的附图、描述和权利要求中将容易明白其他技术优势。
在开始进行具体描述之前，陈述在这个专利文档中通篇使用的某些单词或短语的定义是有好处的：术语“包括”和“包含”及其衍生词意味着包括但不限于；术语“或者”是包括性的，表示和/或；“与...相关”和“与之相关”这些短语及其衍生短语可以意味着包括、被包括在内、与...互联、含有、被含有在内、连接到...上或与...连接、耦合到...上或与...耦合、可与...通信的、与...合作、交错、并列、近似于、捆绑到...上或与...捆绑、具有、具有...特性等这类意思；并且术语“控制器”意味着任何设备、系统或其中控制至少一种操作的部分，这样的设备可以用硬件、固件或软件、或者至少上述两个的某个结合来实施。应当指出，与任何特定控制器相关的功能都可以进行集中或者分布，无论是本地还是远程。尤其，控制器可以包含一个或多个数据处理器，并且可以包含相关的输入/输出设备和存储器，执行一个或多个应用程序和/或操作系统程序。对某些单词和短语进行的定义在这个专利文档中通篇被提供，本领域普通技术人员应当理解，在许多(如果不是大多数的话)例子中，这样的定义适用于如此定义的单词和短语的以前以及将来的使用。
为了更全面地理解本发明及其优点，现在参考下面结合附图进行的描述，其中相同的标号表示相同的部件，其中：
图1是说明按照本发明一个实施方案的接收机驱动流式传输系统的方框图；
图2A-B是说明按照本发明一个实施方案的多磁道提示文件格式的方框图；
图3是按照本发明一个实施方案从图1的发射机的角度出发说明接收机驱动流式传输方法的流程图；以及
图4是按照本发明一个实施方案从图1的接收机之一的角度出发说明接收机驱动流式传输方法的流程图。
在这个专利文档中，以下论述的图1到4和用来描述本发明原理的各种实施方案只是利用说明的方式，并且无论如何都不应该被解释成限定该发明的范围。本领域技术人员将理解，本发明的原理可以在任何合适布置的流式传输系统中实施。
图1是说明按照本发明一个实施方案的接收机驱动的流式传输系统100的方框图。系统100包含发射机102、至少一个接收机104和用于在发射机102和接收机104之间提供通信的网络106。将理解，系统100可以包含流式传输系统的任何其他合适的组件，比如其他合适的耦合到网络106上的服务器，而不脱离本发明的范围。
发射机102包含处理器120和存储器122。处理器120可操作用于以不同比特率编码视频流，把编码的视频流存储在存储器122中的单独磁道上，为编码的视频流生成转换流，并且把转换流存储在存储器122中单独的磁道上。发射机102还可操作用于为每个编码的视频流和转换流生成并存储提示磁道(在图1中未示出)。处理器120还可操作用于通过网络106把编码的视频流和转换流发射给接收机104。
存储器122可以包含随机存取存储器(RAM)、RAM和只读存储器(ROM)的组合、或者任何其他合适形式的存储器。按照一个实施方案，存储器122可以包含非易失性RAM，比如闪速存储器。存储器122可操作用于存储多个编码的视频流130和多个转换流132。
对于所图示说明的实施方案，存储器122存储三个编码的视频流130：一个为以第一比特率(CVS-BR1)编码的视频流130a、一个为以第二比特率(CVS-BR2)编码的视频流130b、以及一个为以第三比特率(CVS-BR3)编码的视频流130c。此外，图示说明的存储器122存储六个转换流132，每个用于三个编码的视频流130的三个比特率之间可能的比特率变化中的每一个。然而，将理解，存储器122可以存储任何合适数量的编码的视频流130和转换流132，而不脱离本发明的范围。
例如，甚至对于存储器122存储三个编码的视频流130的实施方案来说，存储器122可以只存储四个转换流132a、c、d、f。对于这个实施方案，例如，编码的视频流130只可以被改变成相邻的编码的视频流130，而不允许编码的视频流130a直接改变成编码的视频流130c。因而，编码的视频流130a将首先改变成编码的视频流130b，并且然后改变成编码的视频流130c。
每个接收机104包含处理器140，该处理器可操作用于通过网络106接收来自发射机102的编码的视频流130，以便从网络106中测量接收机104可用的比特率，并且基于可用的比特率来向发射机102请求转换流132和不同编码的视频流130。因而，每个接收机104都可以基于用于这个接收机104的网络条件而独立地优化由发射机102提供给它的视频流。如在此所使用的，“每个”意味着至少一个识别项的子集中的每一个。
在一个实施方案中，网络106包含分组数据网络，比如因特网，或其他合适的网络。然而，网络106还可以包含在任何计算机网络上建立的任何互联，任何计算机网络比如局域网(LAN)、广域网(WAN)或任何其他的通过把两个或更多个计算机连接起来而创建的通信和数据交换系统。
发射机102和接收机104可操作用于在通信线路108上与网络106通信，所述通信线路可以是能够支持数据传送的任何类型的通信链路。在一个实施方案中，通信线路108可以单独或组合包含综合业务数字网(ISDN)、非对称数字用户线(ADSL)、T1或T3通信线路、硬布线线路或电话链路。将理解，通信线路108可以包含其他合适类型的数据通信链路。通信线路108还可以连接到网络106和发射机102以及接收机104之间的多个中间服务器上。
发射机102和/或接收机104的至少一部分可以包含媒体中编码的逻辑。该逻辑包含用来完成程序任务的功能指令。该媒体包含计算机磁盘或其他的计算机可读媒体、专用集成电路、现场可编程门阵列、数字信号处理器、其他合适的专用或通用处理器、传输媒体或在其中可以编码并利用逻辑的其他合适的媒体。
图2A-B是说明按照本发明一个实施方案的多磁道提示文件格式142的框图。为了描述目的，图2A根据编码的视频流130来图示说明文件格式142，而图2B根据转换流132来图示说明文件格式142。然而，将理解，文件格式142包含两个图示说明的组合。
图示说明的文件格式142的实施方案对应于发射机102存储三个编码的视频流130和六个转换流132的实施方案。因而，将理解，文件格式142可以被变更，以容纳不同数量的编码的视频流130和/或转换流132。
除了三个编码的视频流130之外，图2A的文件格式142还包含三个提示磁道160。如箭头所示，每个提示磁道160对应于编码的视频流130之一。
类似地，除了六个转换流132之外，图2B的文件格式142还包含六个提示磁道162。如箭头所示，每个提示磁道162对应于转换流132之一。因而，组合的文件格式142给这些流130、132中的每一个提供单独的提示磁道160、162。
图3是按照本发明一个实施方案从发射机102的角度说明接收机驱动流式传输方法的流程图。该方法在步骤200上开始，在这一步骤，发射机102编码用于发射给接收机104的视频流。在步骤202上，发射机102把编码的视频流130存储在存储器122中，而且还存储用于编码的视频流130的提示磁道。
在判定步骤204上，进行有关是否在存储器122中已经存储了以所有期望的比特率编码的所有视频流130的确定。如果视频流没有以所有期望的比特率进行编码和存储，该方法就沿着判定步骤204的NO(否)分支并返回到步骤200，在这一步骤，发射机102以另一个比特率编码视频流，并然后回到步骤202，在步骤202上发射机102把编码的视频流130存储在跟任何其他编码的视频流130分开的磁道上，而且还存储用于编码的视频流130的提示磁道。
然而，如果视频流已经以所有期望的比特率进行编码并存储在单独的磁道中，该方法就沿着判定步骤204的Yes(是)分支到步骤206。在步骤206上，发射机102在存储器122中存储用于在编码的视频流130之间转换的转换流132，而且还存储用于转换流132的提示磁道。
在判定步骤208上，对是否所有期望的转换流132都已经存储在存储器122中进行确定。如果不是所有期望的转换流都被存储了，该方法就沿着判定步骤208的否分支并返回到步骤206，在这一步骤，发射机102把另一个用于在附加的编码的视频流130之间转换的转换流132存储在存储器122中跟任何其他转换流132分开的磁道中，而且还存储用于转换流132的提示磁道。
然而，如果所有期望的转换流都被存储在单独的磁道中，该方法就沿着判定步骤208的是分支到步骤210。在步骤210上，发射机102把原始编码的视频流130发射给接收机104。此外，发射机102向接收机104发射数据，以便把与所存储的编码的视频流130对应的不同比特率通知接收机104。
在判定步骤212上，确定是否从接收机104接收到对不同编码的视频流130的请求。除了不同编码的视频流130之外，该请求还包含对转换流132的请求，该转换流132对应于原始编码的视频流130和所请求的编码的视频流130之间的差。如果没有接收到这样的请求，该方法就沿着判定步骤212的否分支并结束。然而，如果接收到这样的请求，该方法就沿着判定步骤212的是分支到步骤214。
在步骤216上，发射机102把所请求的转换流132发射给接收机104。在步骤218上，发射机102把所请求的编码的视频流130发射给接收机104，在这时候该方法返回到判定步骤212，以确定是否接收到对另一个编码的视频流130的附加请求。
图4是按照本发明一个实施方案从接收机104的角度说明接收机驱动的流式传输方法的流程图。该方法在步骤300开始，在这一步骤，接收机104接收来自发射机102的原始编码的视频流130。此外，接收机104还接收数据，该数据把与发射机104中所存储的编码的视频流130相对应的不同比特率通知接收机104。在步骤302上，接收机104从网络106中测量接收机104可用的比特率。
在判定步骤304上，确定接收机104是否应该基于可用的比特率来对于编码的视频流130请求比特率的转换。如果接收机104决定不请求比特率的转换，该方法就沿着判定步骤304的否分支并返回到步骤302，在这一步骤，继续测量可用的比特率。然而，如果接收机104决定请求比特率的转换，该方法就沿着判定步骤304的是分支到步骤306。
在步骤306上，接收机104把对不同编码的视频流130的请求发送给发射机102，所请求的编码的视频流130基于可用的比特率。除了不同编码的视频流130之外，该请求还包含对转换流132的请求，该转换流对应于原始编码的视频流130和所请求的编码的视频流130之间的差。在步骤308上，接收机104从发射机102接收所请求的转换流132。在步骤310上，接收机104接收所请求的编码的视频流130，在这之后，该方法返回到步骤302，在这一步骤，继续测量可用的比特率。
虽然利用几个实施方案描述了本发明，但是对于本领域技术人员来说，可以建议各种变化和修改。意图在于本发明包含落入所附权利要求的范围之内的这样的变化和修改。

Claims (20)

1.一种接收机驱动流式传输方法，包括：
在接收机上从发射机接收原始编码的视频流；
在接收机上测量可用的比特率；
基于可用的比特率，从接收机向发射机发送对不同编码的视频流和转换流的请求；
在接收机上从发射机接收所请求的转换流；和
在接收机上从发射机接收所请求的编码的视频流。
2.权利要求1的方法，接收机和发射机通过网络互相耦合。
3.权利要求1的方法，发射机可操作用于为多个视频流中的每一个存储至少三个编码的视频流和至少四个转换流。
4.权利要求1的方法，发射机可操作用于为多个视频流中的每一个存储至少三个编码的视频流和至少六个转换流。
5.一种接收机驱动流式传输方法，包括：
从发射机向接收机发射原始编码的视频流；
在发射机上从接收机接收对不同编码的视频流和转换流的请求；
从发射机向接收机发射所请求的转换流；和
从发射机向接收机发射所请求的编码的视频流。
6.权利要求5的方法，进一步包括：
在发射机上以多个比特率编码多个视频流；和
在发射机上把每个编码的视频流存储在单独的磁道上。
7.权利要求6的方法，进一步包括从发射机向接收机发射数据，以便将与所存储的编码的视频流相对应的多个比特率通知接收机。
8.权利要求5的方法，进一步包括在发射机上把多个转换流中的每一个存储在单独的磁道中。
9.权利要求5的方法，进一步包括在发射机上在单独的磁道中为多个视频流中的每一个存储至少三个编码的视频流和至少四个转换流。
10.权利要求5的方法，进一步包括在发射机上在单独的磁道中为多个视频流中的每一个存储至少三个编码的视频流和至少六个转换流。
11.一种接收机驱动流式传输系统，包括：
计算机可处理媒体；以及
存储在计算机可处理媒体上的逻辑，该逻辑可操作用于接收原始编码的视频流，以测量可用的比特率、基于可用的比特率发送对不同编码的视频流和转换流的请求、接收所请求的转换流和接收所请求的编码的视频流。
12.一种接收机驱动流式传输系统，包括：
计算机可处理媒体；以及
存储在计算机可处理媒体上的逻辑，该逻辑可操作用于发射原始编码的视频流，以接收对不同编码的视频流和转换流的请求、发射所请求的转换流和发射所请求的编码的视频流。
13.权利要求12的系统，该逻辑进一步可操作用于以多个比特率编码多个视频流，并把每个编码的视频流存储在单独的磁道中，而且发射数据，以便将与所存储的编码的视频流相对应的多个比特率通知接收机。
14.权利要求12的系统，该逻辑进一步可操作用于把多个转换流中的每一个存储在单独的磁道中。
15.权利要求12的系统，该逻辑进一步可操作用于在单独的磁道中为多个视频流中的每一个存储至少三个编码的视频流和至少四个转换流。
16.权利要求12的系统，该逻辑进一步可操作用于在单独的磁道中为多个视频流中的每一个存储至少三个编码的视频流和至少六个转换流。
17.一种接收机驱动视频流，包括：
原始编码的视频流；
不同编码的视频流和转换流，通过接收机测量接收机上可用的比特率并基于可用的比特率发送对不同编码的视频流和转换流的请求来请求不同编码的视频流和转换流。
18.权利要求17的接收机驱动视频流，其中从至少三个编码的视频流和至少四个转换流中选择原始编码的视频流、不同编码的视频流和转换流。
19.权利要求17的接收机驱动视频流，其中从至少三个编码的视频流和至少六个转换流中选择原始编码的视频流、不同编码的视频流和转换流。
20.权利要求17的接收机驱动视频流，其中原始编码的视频流、不同编码的视频流和转换流的流式传输至少部分地基于各自对应于以不同比特率编码的多个编码的视频流之一的一个或多个提示磁道以及各自对应于多个转换流之一的一个或多个提示磁道，其中转换流用于从第一比特率上的编码的视频流转换为第二比特率上的编码的视频流。
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